(57)【要約】【課題】放電電圧を低減することを課題とする。【解決手段】一画素において一対の表示電極を備えた第１の基板と、前記一対の表示電極上に形成された保護膜と、該保護膜が内側になるように放電空間を介して対向させた第２の基板とからなり、前記保護膜が、前記一対の表示電極間の中心線方向に配向した結晶質膜からなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一画素において一対の表示電極を備えた第１の基板と、前記一対の表示電極上に形成された保護膜と、該保護膜が内側になるように放電空間を介して対向させた第２の基板とからなり、
前記保護膜が、前記一対の表示電極間の中心線方向に配向した結晶質膜からなることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記保護膜が、ＭｇＯ膜からなる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記結晶質膜が、一対の表示電極が形成された第１の基板の表面に対する垂直方向を基準として、２０〜５０°の方向に配向している請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関する。更に詳しくは、本発明は、放電電圧を低減しうる保護膜を備えたＰＤＰに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、通常、一対の表示電極を備えた第１の基板と、前記一対の表示電極上に形成された保護膜と、該保護膜が内側になるように放電空間を介して対向させた第２の基板とからなる。
【０００３】
上記ＰＤＰにおいて、放電開始電圧を低下させることと、寿命を長くするために耐スパッタ性を高くすることが要求されている。これら要求を実現するために、二次電子放出係数の大きい保護膜の開発が望まれている。
【０００４】
保護膜として、一般にＭｇＯ膜が使用されており、放電開始電圧、耐スパッタ性を満足させるためには、保護膜は、基板に対して（１１１）か（１１０）方向に配向していることがよいとされている。
【０００５】
また、特開２００１−１１８５１８号公報（特許文献１）には、画像のちらつきや、発光効率の向上を目的として、保護膜の配向方向を膜厚方向に対して５〜６０°にする技術が報告されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１８５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来報告されている技術では放電電圧の低減は十分ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発明者等は、放電時の電気力線の方向と、保護膜を構成する結晶の配向方向との関係を検討した所、電気力線の方向と配向方向を同じ方向とすることにより、二次電子放出係数が大きくなることを意外にも見い出すことで本発明に至った。
【０００９】
かくして本発明によれば、一画素において一対の表示電極を備えた第１の基板と、前記一対の表示電極上に形成された保護膜と、該保護膜が内側になるように放電空間を介して対向させた第２の基板とからなり、
前記保護膜が、前記一対の表示電極間の中心線方向に配向した結晶質膜からなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
放電は、一対の表示電極の内側から始まり、電気力線の方向（電場の方向）は、保護膜表面に対して、一対の表示電極間の中心方向に傾いている。従来は、この電気力線の方向を考慮せずに、保護膜を形成していた。
【００１１】
これに対して、本発明のＰＤＰによれば、保護膜が、一対の表示電極間の中心線方向に配向した結晶質膜からなるため、保護膜中の二次電子の通過が妨げられない。そのため、二次電子放出係数が従来より大きくなり、結果、放電電圧を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のＰＤＰは、保護膜が、一対の表示電極間の中心線方向に配向した結晶質膜からなることを特徴の１つとする。
保護膜（結晶質膜）を構成する材料としては、膜状にした際に、結晶を上記特定の方向に配向させることができる材料であれば特に限定されない。例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ2Ｏ3等が挙げられる。この内、ＭｇＯが好ましい。
【００１３】
結晶質膜の配向方向は、一対の表示電極が形成された第１の基板の表面に対する垂直方向を基準として、２０〜５０°の方向であることが好ましい。更に、図１に示すように、電気力線１は、一対の表示電極２の内、一方の表示電極Ｘから、他方の表示電極Ｙに向かって、第１の基板３の表面に対する垂直方向を基準として、一定の角度をなしている。結晶質膜の配向方向４は、この電気力線１の第１の基板３表面領域の角度とほぼ一致していることが更に好ましい。なお、電気力線１の第１の基板３表面領域の角度は、ＰＤＰを構成する部材の種類、駆動条件等により適切な角度が決まっており、結晶質膜の配向方向４は、この適切な角度に応じて設定できる。
【００１４】
従来では、図２に示すように、結晶質膜の配向方向４を一定方向（図２では第１の基板３に垂直方向）に揃えるという技術は知られていたが、電気力線の方向は考慮されていなかった。そのため、図１の本発明の構成の方が、図２の従来の構成より、保護膜中を二次電子がスムーズに移動できるので、放電電圧を低減できる。
【００１５】
本発明における保護膜の構成は、表示電極毎に備えられている。従って、表示電極Ｘと表示電極Ｙとで保護膜の配向方向が設定される。
【００１６】
保護膜の形成方法は、２枚のマスクを利用して、真空蒸着法、イオンビームスパッタリング法等の気相成長法で、斜め方向から保護膜材料を入射させることで形成できる。なお、上記配向方向を形成できさえすれば、気相成長法に限らず、他の方法で保護膜を形成してもよい。他の方法としては、例えば、保護膜形成材料を含むペーストを塗布し、一対の表示電極に電圧を印加して所定方向の電気力線を形成した状態で、塗布膜を乾燥又は焼成する方法が挙げられる。
【００１７】
保護膜以外の本発明のＰＤＰの構成要件を以下で説明する。
本発明のＰＤＰは、第１の基板と第２の基板を備える。これら基板は、特に限定されず、ガラス基板、石英ガラス基板、シリコン基板等が挙げられる。
第１の基板上には、一対の表示電極が形成されている。表示電極は、通常、ＩＴＯのような透明電極からなる。また、表示電極の抵抗を下げるために、透明電極上にバス電極（例えば、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造）を形成してもよい。
【００１８】
一対の表示電極の間隔は、５０〜２００μｍが好ましい。また、表示電極の幅は、８０〜３００μｍが好ましい。
一対の表示電極上には保護膜が形成されている。表示電極と保護膜間には、必要に応じて、誘電体層等の他の膜が介在していてもよい。
【００１９】
誘電体層は、ＰＤＰに通常使用されている材料から形成される。具体的には、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを基板上に塗布し、焼成することにより形成できる。誘電体層の厚さは、３〜３０μｍが好ましい。
第２の基板上には、３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰの場合、通常、表示電極と交差する方向に形成されたアドレス電極が形成されている。アドレス電極は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属層や、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造からなる。
【００２０】
アドレス電極の両側の第２の基板上には、通常、一対の隔壁が形成され、隔壁の壁面と隔壁間の第２基板上には蛍光体層が形成される。
隔壁は、例えば、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを第２の基板上に塗布し、乾燥した後、サンドブラスト法で切削することにより形成できる。また、バインダに感光性の樹脂を使用した場合、所定形状のマスクを使用して露光及び現像した後、焼成することにより形成することも可能である。
【００２１】
蛍光体層は、特に限定されず、当該分野で公知の蛍光体を用いて形成できる。蛍光体層の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、溶媒中にバインダが溶解された溶液に蛍光体を分散させたペーストを、隔壁間に塗布し、空気雰囲気下で焼成することにより蛍光体層を形成できる。
【００２２】
ここで、アドレス電極及び第２の基板と、隔壁及び蛍光体層との間には、誘電体層が形成されていてもよい。この誘電体層は、第１の基板側と同様の誘電体層を使用できる。
第１及び第２の基板は、保護膜が内側になるように放電空間を介して対向している。放電空間は、ＰＤＰに通常使用されている放電ガスが充填されている。
【００２３】
上記では、３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰを主として説明しているが、本発明は、このＰＤＰに限らず、ＤＣ型や、反射型及び透過型のいずれのＰＤＰにも使用できる。
なお、３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰの一例を図３を用いて説明する。
図３のＰＤＰ１００は、前面基板と背面基板とから構成される。
【００２４】
まず、前面基板は、一般的に、第１の基板１１上に形成された複数本の表示電極、表示電極を覆うように形成された誘電体層１７、誘電体層１７上に形成され放電空間に露出する保護膜１８とからなる。
表示電極は、透明電極４１からなる。また、図３では、透明電極４１上にバス電極４２が形成されている。
【００２５】
次に、背面基板は、一般的に、第２の基板２１上に前記表示電極と交差する方向に形成された複数本のアドレス電極Ａ、アドレス電極Ａを覆う誘電体層２７、隣接するアドレス電極Ａ間で誘電体層２７上に形成された複数のストライプ状の隔壁２９、隔壁２９間に壁面を含めて形成された蛍光体層２８とからなる。
【００２６】
次に、上記前面基板と背面基板は、表示電極（４１、４２）とアドレス電極Ａが直交するように、両電極を内側にして対向している。また、隔壁２９により囲まれた空間３０には、放電ガスが充填されている。
【００２７】
実施の形態１
以下では、結晶質膜の配向方向を規定するための電気力線の入射角度の決定方法を説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、放電時の電気力線の入射角度を決定するための図である。図４（ａ）は、本発明のＰＤＰの概略図である。図中、５は第１の基板、６は第２の基板、７は誘電体層、８は陰極としての表示電極、９は陽極としての表示電極、１０は隔壁をそれぞれ意味する。また、Ｓｇは陰極８と陽極９間の距離、Ｓｗは陰極８と陽極９の幅、ｄは誘電体層７の厚さである。図４（ｂ）は、電気力線１の入射角が、第１の基板５の表面に対する垂直方向を基準としていることを示す図である。図中、θは入射角を意味する。図４（ｃ）は、入射角及び電場強度と、ｘ座標との関係を示すグラフである。ここで、ｘ座標は、陰極８と陽極９の中心を原点とし、第１の基板５の表面に沿う方向の座標を意味する。また、図４（ｃ）は、Ｓｇ＝１００μｍ、Ｓｗ＝２７０μｍ、ｄ＝３０μｍ、誘電体層７の比誘電率ε＝１２の場合のグラフである。
【００２８】
放電は、電場強度が最も強い所から開始するため、図４（ｃ）ではＳの位置から開始する。このＳの位置に対応する角度が、放電時の電気力線の入射角度となる（図４（ｃ）では約４５°）。
【００２９】
更に、ｄ、Ｓｇ及びεを変更した場合の入射角及び電場強度と、ｘ座標との関係を示すグラフを図５（ａ）〜（ｄ）に示す。これらの図では、ｘ座標が陰極８側のみ示されているが、図４（ｃ）と同様に、陽極９側のグラフは、ｘ座標０を中心として、陰極側と対称である。図５（ａ）はＳｇ＝１００μｍ、ｄ＝３０μｍ及びε＝１２、図５（ｂ）はＳｇ＝１００μｍ、ｄ＝１０μｍ及びε＝１２、図５（ｃ）はＳｇ＝２００μｍ、ｄ＝３０μｍ及びε＝１２、図５（ｄ）はＳｇ＝１００μｍ、ｄ＝３０μｍ及びε＝４の場合のグラフであり、すべてＳｗ＝２７０μｍである。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｄ）では、Ｓの位置に対応する角度が、放電時の電気力線の入射角度であり、図５（ａ）と（ｃ）は約４０°、図５（ｂ）と（ｄ）は約３０°である。
【００３１】
実施の形態２
更に、図６（ａ）及び（ｂ）に、Ｓｇ及びｄと、入射角度との関係を示す。これらの図において、Ｓｗ及びεは、それぞれ２７０μｍ及び１２に固定されている。図６（ａ）中の数式は、入射角度をｙ、Ｓｇをｘとしたときのｘとｙの関係を示す式である。図６（ｂ）中の数式は、入射角度をｙ、ｄをｘとしたときのｘとｙの関係を示す式である。図６（ａ）及び（ｂ）では、誘電体層の厚さが薄いほど、陽極と陰極の間隔が広いほど、入射角度が小さくなることが示されている。
上記のようにＰＤＰの構造により結晶質膜の好適な配向方向が異なることがわかる。
【００３２】
実施の形態３
次に、結晶質膜の配向方向と二次電子放出係数との関係を図７（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【００３３】
まず、電場の方向ベクトルｖが、図７（ａ）に示されているように、ベクトルａ及びｂによる平面内の角度αと、この平面に垂直でベクトルｃに平行な平面内での角度βとで表されているとする。ここで、ベクトルａは（１００）方向、ｂは（０１０）方向、ｃは（００１）方向に対応する。このときベクトルｖは，（００１）方向の単位ベクトルｅ001，（１０１）方向の単位ベクトルｅ101，（１１１）方向の単位ベクトルｅ111を用いて次のように表現できる。
【００３４】
ｖ＝−ｖ001ｅ001−ｖ101ｅ101−ｖ111ｅ111
ｖ001＝ｃｏｓα−ｓｉｎβｃｏｓα
ｖ101＝２ｓｉｎβｃｏｓ（α＋π／４）
ｖ111＝√３・ｓｉｎβｓｉｎα
更に、上記式に基づいて、二次電子放出係数γを算出するには、以下の式が用いられる。
γ＝ｐ001γ001＋ｐ101γ101＋ｐ111γ111
ｐ001＝ｖ0012／（ｖ0012＋ｖ1012＋ｖ1112）
ｐ101＝ｖ1012／（ｖ0012＋ｖ1012＋ｖ1112）
ｐ111＝ｖ1112／（ｖ0012＋ｖ1012＋ｖ1112）
【００３５】
ここで、ＭｇＯの場合、γ001＝０．３２、γ101＝０．３４、γ111＝０．４５であるから、これら値を上記式に入れると、角度α及びβと二次電子放出係数γとの関係が図７（ｂ）のように示される。図７（ｂ）では、左下方向から右上方向に向かって二次電子放出係数が大きくなっており、電場方向が（１１１）面に垂直になる方が放電電圧を低下できることがわかる。
【００３６】
実施の形態４
次に、二次電子放出係数と放電電圧との関係を図８を用いて説明する。これらの図において、Ｓｗ及びεは、それぞれ２７０μｍ及び１２に固定されている。
【００３７】
図８から、二次電子放出係数が大きくなると放電電圧が下がることがわかる（例えば二次電子放出係数が０．１大きくなると、放電電圧が十数Ｖ下がる）。更に、陰極と陽極の間隔が小さくなるほど、誘電体層の厚さが小さくなるほど放電電圧が下がることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、従来より放電電圧の低いＰＤＰを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明における保護膜の配向方向と電気力線の方向との関係を説明するための概略図である。
【図２】従来の保護膜の配向方向を説明するための概略図である。
【図３】ＰＤＰの概略斜視図である。
【図４】放電時の電気力線の入射角度を決定するための図である。
【図５】入射角度及び電場強度と、ｘ座標との関係を示すグラフである。
【図６】Ｓｇ及びｄと、入射角度との関係を示すグラフである。
【図７】結晶質膜の配向方向と二次電子放出係数との関係を説明するための図である。
【図８】二次電子放出係数と放電電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１  電気力線；２  一対の表示電極；３  第１の基板；４  結晶質膜の配向方向；１１、２１  基板；７、１７、２７  誘電体層；１８  保護層；２８  蛍光体層；１０、２９  隔壁；３０  空間；４１  透明電極；４２  バス電極；１００  ＰＤＰ；５  第１の基板；６  第２の基板；８  陰極としての表示電極；９  陽極としての表示電極；Ａ  アドレス電極；Ｓ  放電開始位置；Ｓｇ  陰極８と陽極９間の距離；Ｓｗ  陰極８と陽極９の幅；Ｘ  一方の表示電極；Ｙ  他方の表示電極；ｄ  誘電体層７の厚さ；θ  入射角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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